package PriorityQueue;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: 姚东名
 * Date: 2024-09-17
 * Time: 10:27
 */
public class TestHeap {
    //底层用数组：
    public int[] elem;
    public int usedSize;
    public TestHeap() {
        this.elem = new int[10];
    }

    //初始化elem
    public void initElem(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            elem[i] = array[i];
            usedSize++;//每增加一个元素，有效长度自增1
        }
    }
    
    //创建一个堆：
    public void createHeap() {
        for (int parent = (this.usedSize - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
            siftDown(parent, this.usedSize);//向下调整
        }
    }

    /**
     * 采用的是层序遍历（从上到下 从左到右）
     * @param parent 每棵树调整的起始位置
     * @param usedSize 判断每棵树 什么时候 调整结束
     */
    private void siftDown(int parent, int usedSize) {
        int child = 2 * parent + 1;//用左节点开始：
        while(child < usedSize) {
            //找出左右孩子的最小值
            if(child + 1 < usedSize && elem[child] < elem[child + 1]) {
                child++;
            }
            if(elem[child] > elem[parent]) {
                Swap(elem, child, parent);
                //可能parent还没有走完
                parent = child;
                child = child * 2 + 1;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    private void Swap(int[] elem, int i, int j) {
        int tmp = elem[i];
        elem[i] = elem[j];
        elem[j] = tmp;
    }

    //入队列：走到栈顶，采用向上调整
    public void offer(int val) {
        if(isFull()) {
            this.elem = Arrays.copyOf(elem, 2 * elem.length);
        }
        elem[usedSize] = val;
        siftUp(usedSize);
        usedSize++;
    }

    private void siftUp(int child) {
        int parent = (child - 1) / 2;
        while(parent >= 0) {
            if(elem[child] > elem[parent]) {
                Swap(elem, child, parent);
                child = parent;
                parent = (child - 1) / 2;
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    /**
     * 出队列：也是出栈顶元素
     * 1。 先将0下标和最后一个元素的下标交换
     * 2. 此时 只有0下标不是一个大根堆的树 只需要调整0下标这棵树就行了（向下调整）
     * @return
     */
    public int poll() {
        if(isEmpty()) {
            return -1;
        }
        int val = elem[0];
        Swap(elem, 0, usedSize - 1);
        usedSize--;
        siftDown(0, usedSize);
        return val;
    }

    public int peek() {
        if(isEmpty()) {
            return -1;
        }
        return elem[0];
    }

    //判断队列是否为空：
    public boolean isEmpty() {
        return this.usedSize == 0;
    }

    //判断队列是否满了：
    public boolean isFull() {
        return this.usedSize == elem.length;
    }

    /**
     * 堆排序
     * 1. 建堆
     *   - 升序：建大堆
     *   - 降序：建小堆
     * 2. 利用堆删除思路来排序 （采用向下排序）
     */
    public void heapSort() {
        int end = usedSize - 1;
        while(end > 0) {
            Swap(elem, 0, end);
            siftDown(0, end);
            end--;
        }
    }
}
